活性炭礦物質的影響

　　礦物(wu)(wu)(wu)(wu)質通過(guo)直接和(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)理活化(hua)的(de)褐煤獲得了一系列新的(de)活性炭吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑，其特點是礦物(wu)(wu)(wu)(wu)質含量(liang)高。對多孔(kong)結構發育、酸(suan)堿表(biao)(biao)面(mian)團的(de)影響以及液體和(he)氣體污(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu)制備的(de)活性炭的(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)性能進(jin)行了測(ce)試(shi)。并(bing)研(yan)究(jiu)以二氧化(hua)氮和(he)硫化(hua)氫為代表(biao)(biao)的(de)氣體污(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)理化(hua)學和(he)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)性質，以及以亞甲基藍和(he)碘(dian)為代表(biao)(biao)的(de)液體雜質。

　　獲得煤質活性炭

　　初(chu)始樣品(pin)(pin)由(you)褐(he)煤制(zhi)成(cheng)，其特點是高灰含量(liang)18wt%。將前體(B)研磨篩分至2-4mm粒度(du)分為兩部分，并(bing)進行(xing)兩種不同的處理：使用二(er)氧(yang)化碳(BA樣品(pin)(pin))直(zhi)接(jie)激(ji)活起始煤和(2)熱解(jie)原(yuan)料(liao)，然后物理激(ji)活二(er)氧(yang)化碳(BPA樣品(pin)(pin))。

　　前(qian)體的直接熱(re)的石英管(guan)反(fan)應器中，前(qian)體的直接活(huo)化(hua)(hua)溫度為850℃，二氧(yang)化(hua)(hua)碳流(liu)(liu)250ml / min45分鐘的流(liu)(liu)速。氬(ya)氣(qi)流(liu)(liu)下170起(qi)始材料熱(re)解ml / min流(liu)(liu)速。一部分前(qian)體(約155g)室溫加熱(re)(10℃/ min)至*終的700℃熱(re)解溫度并保持30分鐘。之后，將(jiang)流(liu)(liu)過反(fan)應器的氣(qi)體切換成二氧(yang)化(hua)(hua)碳，獲(huo)得900個碳℃，二氧(yang)化(hua)(hua)碳流(liu)(liu)250ml / min的流(liu)(liu)速下進行物理活(huo)化(hua)(hua)45分鐘。為了檢查活(huo)性(xing)炭中礦物質對物理化(hua)(hua)學(xue)和(he)吸(xi)附性(xing)質的影響(xiang)，一些(xie)活(huo)性(xing)炭使用(yong)熱(re)濃(nong)鹽酸(D)軟化(hua)(hua)3小時(shi)。脫礦階段(duan)結束后，用(yong)熱(re)蒸餾水清洗(xi)樣(yang)品，直至不含氯離子(zi)，并在110℃干(gan)燥24小時(shi)。

　　活性炭的結構參數

　　更(geng)多活(huo)性炭(tan)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)數據分(fen)(fen)(fen)析表1顯示，棕煤的(de)(de)(de)直接(jie)和(he)(he)兩階(jie)段(duan)活(huo)化不能有(you)效(xiao)地發展表面積和(he)(he)多孔(kong)(kong)(kong)(kong)結(jie)構。407和(he)(he)436m 2 / g總孔(kong)(kong)(kong)(kong)體(ti)積為0.34和(he)(he)0.39cm 3之間變化/G。制備材料結(jie)構參數差(cha)的(de)(de)(de)主要原因(yin)可能是含量很高(gao)的(de)(de)(de)無機物質，可以(yi)沉積在孔(kong)(kong)(kong)(kong)中，防止(zhi)被吸(xi)(xi)附分(fen)(fen)(fen)子進入(ru)小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)(kong)。兩種活(huo)性炭(tan)的(de)(de)(de)多孔(kong)(kong)(kong)(kong)結(jie)構包(bao)括介孔(kong)(kong)(kong)(kong)比例高(gao)、總孔(kong)(kong)(kong)(kong)體(ti)積低、平均孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑(jing)相(xiang)對較高(gao)、氮吸(xi)(xi)附等(deng)溫(wen)線(xian)和(he)(he)孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑(jing)分(fen)(fen)(fen)布， 分(fen)(fen)(fen)別。根據IUPAC分(fen)(fen)(fen)類，獲(huo)得BA和(he)(he)BPA樣品等(deng)溫(wen)線(xian)接(jie)近(jin)I型(xing)(xing)，具有(you)微孔(kong)(kong)(kong)(kong)和(he)(he)介孔(kong)(kong)(kong)(kong)材料接(jie)近(jin)微孔(kong)(kong)(kong)(kong)范圍的(de)(de)(de)特點。然而，廣泛(fan)的(de)(de)(de)滯后(hou)環(huan)(H4型(xing)(xing))證明孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑(jing)較大(da)。從(cong)孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑(jing)分(fen)(fen)(fen)布曲線(xian)的(de)(de)(de)過程來看，直徑(jing)范圍主要從(cong)2到(dao)15不等(deng)nm的(de)(de)(de)介孔(kong)(kong)(kong)(kong)。

　　活性(xing)炭(tan)對二氧(yang)化氮和硫化氫的吸附(fu)(fu)能力(li)有利于(yu)吸附(fu)(fu)酸性(xing)天然氣污染物(wu)(wu)的主要(yao)前提是活性(xing)炭(tan)結(jie)構中礦物(wu)(wu)質含量(liang)高，堿性(xing)表面官能團數量(liang)多。根據之前的文獻(xian)報道，這(zhe)種(zhong)污染被去除了(le)。為(wei)了(le)驗證這(zhe)一(yi)假設(she)，所有制備的材料都經過了(le)四種(zhong)變體的吸附(fu)(fu)試驗。

　　上(shang)述結果證(zheng)實，礦物質(zhi)含量高(gao)的(de)(de)(de)褐煤可成功用(yong)作廉價活性炭的(de)(de)(de)前體，對酸性特(te)性（特(te)別是二氧化(hua)氮）氣體污染物和(he)亞甲基(ji)藍色(se)和(he)無機化(hua)合物的(de)(de)(de)吸(xi)附能力非常好。如(ru)結果所(suo)示，NO 2和(he)H 從(cong)氣體通(tong)量中去除2的(de)(de)(de)有效性S首先(xian)取(qu)決于吸(xi)附條件。已(yi)經證(zheng)明，吸(xi)附劑床的(de)(de)(de)初(chu)步濕潤和(he)蒸(zheng)汽(qi)的(de)(de)(de)存(cun)在顯著(zhu)增加了去除污染物的(de)(de)(de)數量。此外(wai)，通(tong)過鹽(yan)酸去除制備的(de)(de)(de)活性炭，顯著(zhu)降低了有毒氣體的(de)(de)(de)能力，提高(gao)了從(cong)液相中去除雜質(zhi)的(de)(de)(de)效率。